DE4421628A1

DE4421628A1 - Unterdruckbremskraftverstärker

Info

Publication number: DE4421628A1
Application number: DE19944421628
Authority: DE
Inventors: Kai-Michael Graichen; Ralf Jakobi
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1994-06-21
Filing date: 1994-06-21
Publication date: 1996-01-04
Anticipated expiration: 2014-06-22
Also published as: DE4421628C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterdruckbremskraftverstärker mit einem in einem Steuergehäuse angeordneten Steuerventil, das durch einen mittels einer Kolbenstange verschiebbaren Ventilkolben betätigbar ist, mit einer koaxial zur Kolbenstange verstellbar angeordneten Abstützhülse zur Abstützung einer die Kolbenstange entgegen der Betätigungsrichtung vorspannenden Kolbenstangenrückholfeder bzw. zur Änderung deren Vorspannung.

Ein derartiger Unterdruckbremskraftverstärker ist aus der US-A-5,214,995 bekannt. Um die Höhe des sprunghaften Anstiegs der Ausgangskraft bei der Betätigung mit einer vorher festgelegten Eingangskraft ("Springer") einzustellen, ist bei dem vorbekannten Unterdruckbremskraftverstärker eine koaxial zur Kolbenstange angeordnete, axial verstellbare Hülse vorgesehen, an der eine den Ventilkörper des Steuerventils in Betätigungsrichtung vorspannende Ventilfeder abgestützt ist, deren Vorspannung durch axiales Verstellen der Hülse geändert werden kann. Auf die Hülse ist ein Verstellring aufgeschraubt, an dem sich die die Kolbenstange entgegen der Betätigungsrichtung vorspannende Kolbenstangenrückholfeder abstützt, deren Vorspannung unter anderem die sogenannte Ansprechkraft des Bremskraftverstärkers bestimmt, die durch Änderung der axialen Lage des Verstellringes gegenüber der Kolbenstange eingestellt werden kann.

Weniger vorteilhaft ist bei dem vorbekannten einstellbaren Unterdruckbremskraftverstärker anzusehen, daß sowohl die Hülse als auch der Verstellring im Steuergehäuse angeordnet sind, so daß insbesondere zur Einstellung der Ansprechkraft ein Spezialwerkzeug erforderlich ist, das ein Drehen des Verstellringes unter gleichzeitigem Festhalten der Hülse ermöglichen muß. Ein weiterer Nachteil kann darin gesehen werden, daß die Einstellung sowohl der Ventilfeder- als auch der Kolbenstangenrückholfeder-Vorspannung in einem undefinierten Einstellbereich erfolgt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Unterdruckbremskraftverstärker der eingangs genannten Gattung Maßnahmen anzugeben, die eine wesentliche Vereinfachung der Einstellung der Ansprechkraft ermöglichen. Insbesondere soll auf den Einsatz eines Spezialwerkzeuges verzichtet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abstützhülse mit einem Verstellelement zusammenwirkt, das gegenüber der Kolbenstange axial verstellbar zumindest teilweise außerhalb des Steuergehäuses angeordnet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen 2 bis 15 sowie der nachfolgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung hervor. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführung des erfindungsgemäßen Unterdruckbremskraftverstärkers in der Ausgangsstellung im axialen Schnitt; und

Fig. 2 eine zweite Ausführung des Erfindungsgegenstandes in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung.

Das Verstärkergehäuse 10 des in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Unterdruck-Bremskraftverstärkers 1 besteht aus zwei in einer Verbindungsebene miteinander lancierten Gehäuseteilen, von denen lediglich einer gezeigt und mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet ist. Der Innenraum des Verstärkergehäuses 10 wird durch eine bewegliche Wand 4 in eine Unterdruckkammer 2, die über einen pneumatischen Anschluß mit einer Unterdruckquelle verbunden ist (nicht näher dargestellt), und eine Arbeitskammer 9 unterteilt.

Die durch einen metallischen Membranteller 18 sowie eine in der Arbeitskammer 9 daran anliegende Rollmembran 19 gebildete bewegliche Wand 4 ist an einem Steuergehäuse 5 befestigt, das mit einem Gleitführungsring 6 die Arbeitskammer 9 nach außen hin abdichtet.

Im Inneren des Steuergehäuses 5 ist eine aus Kolbenstange 7 und Ventilkolben 8 zusammengesetzte Steuerstange axial verschiebbar angeordnet, die mit einem Bremspedal eines Kraftfahrzeuges verbindbar ist. Das Steuergehäuse 5 enthält ferner ein Steuerventil 11, das von dem Ventilkolben 8 betätigt wird und über Luftführungskanäle 12,13 die Druckdifferenz zwischen Unterdruckkammer 2 und Arbeitskammer 9 steuert. Das Steuergehäuse 5 weist eine Stufenbohrung 14 auf, in deren Abschnitt größeren Durchmessers eine Reaktionsscheibe 15 sowie ein Kopfflansch 17 einer Druckstange 16 angeordnet sind, die einen an der Stirnseite des Verstärkergehäuses 10 befestigten, nicht näher dargestellten Hauptbremszylinder betätigt.

Zum Zurückstellen der beweglichen Wand 4 ist eine Rückstellfeder 25 vorgesehen, die zwischen dem Steuergehäuse 5 und dem dem Hauptbremszylinder zugeordneten Gehäuseteil des Verstärkergehäuses 10 eingespannt ist.

Die Steuerbaugruppe des Unterdruck-Bremskraftverstärkers ist in der Bereitschaftsstellung dargestellt, d. h. in einer Stellung, in der die beiden Kammern 2, 9 voneinander getrennt sind. In dieser Stellung liegen nämlich beide Dichtsitze 26, 27 des Steuerventils 11 an der Dichtfläche eines Tellerventils 28 an, das in Richtung auf die beiden Dichtsitze 26, 27 mittels einer Tellerventilfeder 29 vorgespannt ist, wobei der am Ventilkolben 8 ausgebildete Dichtsitz 27 von einer Kolbenstangenrückholfeder 30 gegen das Tellerventil 28 gedrückt wird. Die Kolbenstangenrückholfeder 30 stützt sich mit einem Ende an einem hülsenförmigen Tellerventilhalter 31 ab, an dem gleichzeitig die Tellerventilfeder 29 abgestützt ist. Mit ihrem anderen Ende stützt sich die Kolbenstangenrückholfeder 30 an der Stirnfläche einer auf der Kolbenstange 7 axial verschiebbar angeordneten zylindrischen Abstützhülse 20 ab, die mit einem auf einen Gewindeabschnitt 22 der Kolbenstange 7 außerhalb des Steuergehäuses 5 aufgeschraubten Verstellelement 21 zusammenwirkt. Durch Drehen des beispielsweise als eine selbsthemmende Sechskantmutter ausgebildeten Verstellelementes 21 wird die daran anliegende Abstützhülse 20 auf der Kolbenstange 7 verschoben, so daß die axiale Länge und dadurch die Vorspannung der Kolbenstangenrückholfeder 30 geändert bzw. eingestellt wird. Der Einstellbereich wird dabei durch zwei Anschläge 35, 53 begrenzt. Der an der Kolbenstange 7 ausgebildete erste Anschlag 35 begrenzt die Bewegung der Abstützhülse 20 in der Zeichnung nach rechts und entspricht der maximalen Einbaulänge und somit der minimalen Vorspannkraft (Ansprechkraft des Bremskraftverstärkers) der Kolbenstangenrückholfeder 30. Der beispielsweise durch einen Sprengring gebildete zweite Anschlag 53 begrenzt den Verstellbereich des Verstellelementes 21 in der Zeichnung nach links und entspricht der minimalen Einbaulänge und somit der maximalen Vorspannkraft der Kolbenstangenrückholfeder 30. Dabei ist es sinnvoll, wenn auf der Abstützhülse 20 ein ringförmiges Luftfilterelement 34 angeordnet ist.

Um die Kolbenstange 7 bei der Verstellung des Verstellelementes 21 festhalten zu können sind zwei radial gegenüberliegend ausgebildete Flächen 33 vorgesehen, während die selbsthemmende Wirkung des Verstellelementes 21 durch einen Klemmring 23 erreicht wird.

Um eine präzise Führung der Druckstange 16 zu erzielen, ist eine Führungshülse 36 vorgesehen, deren radialer Flansch 37 sich am Steuergehäuse 5 abstützt und in eine zylindrische Führungsfläche 38 übergeht, die mit einem am Steuergehäuse 5 ausgebildeten zylindrischen Abschnitt 39 zusammenwirkt, so daß die auf die Druckstange 16 einwirkenden Biegekräfte wirksam aufgenommen werden. Der im Bereich der Mündung des Luftführungskanals 12 mit mehreren Öffnungen versehene radiale Flansch 37 wird gegen Herausfallen durch die Rückstellfeder 25 gesichert, die sich an einem an die zylindrische Führungsfläche 38 anschließenden radialen, näher nicht bezeichneten Kragen abstützt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführung ist der Ventilkolben 8, der in der Lösestellung über ein Querglied 24 am Gleitführungsring 6 anschlägt, vorzugsweise zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem mit der Kolbenstange 7 verbundenen ersten Kolbenteil 51 sowie einem mittels einer Gewindeverbindung mit dem ersten Kolbenteil 51 verbundenen zweiten Kolbenteil 52, der verdrehgesichert in einem zweiten Abschnitt kleineren Durchmessers der Stufenbohrung 14 radial geführt axial verschiebbar angeordnet ist. Der Abstand z zwischen dem Verschlußteil 49 des zweiten Kolbenteils 52 und der Reaktionsscheibe 15 stellt ein funktionswichtiges Maß dar, das das Verhalten des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers in der Anfangsphase der Betätigung bestimmt.

Die im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnte Abstützhülse 20 ist bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung auf einer koaxial zur Kolbenstange 7 angeordneten rohrförmigen Hülse 32 verschiebbar geführt, während das Verstellelement 21 auf einem auf der Hülse 32 ausgebildeten Gewindeabschnitt 50 aufgeschraubt ist. Während die Verstellbewegung des Verstellelements 21 in der Zeichnung nach links ähnlich wie bei der Ausführung nach Fig. 1 durch einen auf der Hülse 32 angeordneten Sprengring 55 begrenzt wird, befindet sich innerhalb einer radialen Erweiterung 43 der Hülse 32, die vorzugsweise zumindest teilweise das Verstellelement 21 aufnimmt, am Ende des Gewindeabschnitts 50 ein Anschlagring 56, der funktionsmäßig dem in Fig. 1 gezeigten ersten Anschlag 35 entspricht und der indirekt die Verstellbewegung der Abstützhülse 20 in der Zeichnung nach rechts begrenzt. Die Anordnung kann jedoch selbstverständlich auch derart ausgelegt werden, daß die Verstellbewegung der Abstützhülse 20 durch das ins Steuergehäuse 5 hineinragende Ende des Gewindeabschnitts 50 gebildet wird.

Zur Übertragung eines Drehmoments auf den ersten Kolbenteil 51 weist die Hülse 32 an ihrem Ende zwei vorzugsweise radial gegenüberliegend angeordnete Vorsprünge bzw. Nasen 40 auf, die in entsprechende, im ersten Kolbenteil 51 vorgesehene Aussparungen bzw. Vertiefungen 41 einführbar sind und von denen in der Zeichnung lediglich ein Vorsprung bzw. eine Aussparung gezeigt ist. Um das vorhin erwähnte, zur Einstellung des z-Maßes erforderliche Drehmoment auf die Hülse 32 zu übertragen, weist sie auf ihrem dem Ventilkolben 8 abgewandten Ende eine einem Gewindeabschnitt 50 aufweisende Verlängerung 42 auf, die in die radiale Erweiterung 43 übergeht, deren zylindrische Oberfläche mit einer Rändelung 44 versehen ist, so daß ein manuelles Verstellen bzw. Verdrehen der Hülse 32 ohne weiteres möglich ist.

Um den Verstellbereich der axialen Baulänge des zweiteiligen Ventilkolbens 8 bzw. 51, 52 zu begrenzen, sind schließlich Mittel vorgesehen, die vorzugsweise innerhalb des beispielsweise als eine Sechskantmutter ausgeführten zweiten Kolbenteiles 52 angeordnet sind. Die erwähnten Mittel sind durch den Kopf 45 eines in das dem Steuerventil 11 abgewandte Ende des ersten Kolbenteiles 51 eingeschraubten Gewindebolzens 54 sowie eine Abstütz- bzw. Ringfläche 46 gebildet, die im zweiten Kolbenteil 52 an eine das Ende des ersten Kolbenteiles 51 aufnehmende Gewindebohrung 47 anschließt. Die Abstütz- bzw. Ringfläche 46 begrenzt eine zylindrische Ausnehmung 48, die mittels eines Verschlußteiles 49 verschließbar ist, dessen mit der Reaktionsscheibe 15 in Berührung stehende Stirnfläche zusammen mit der Stirnfläche des zweiten Kolbenteiles 52 die Übersetzung des erfindungsgemäßen Unterdruckbremskraftverstärkers bestimmt. Um eine "gerundete" Charakteristik des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers 1 zu erreichen, ist die Stirnfläche des Verschlußteiles 49 konvex ausgeführt. Der Durchmesser des Kopfes 45 ist dabei größer als der Durchmesser der Gewindebohrung 47 des zweiten Kolbenteiles 52, jedoch kleiner als der Durchmesser der Ausnehmung 48.

Bezugszeichenliste

1 Unterdruck-Bremskraftverstärker
2 Unterdruckkammer
3 Verstärkergehäuseteil
4 bewegliche Wand
5 Steuergehäuse
6 Gleitführungsring
7 Kolbenstange
8 Ventilkolben
9 Arbeitskammer
10 Verstärkergehäuse
11 Steuerventil
12 Luftführungskanal
13 Luftführungskanal
14 Stufenbohrung
15 Reaktionsscheibe
16 Druckstange
17 Kopfflansch
18 Membranteller
19 Rollmembran
20 Abstützhülse
21 Verstellelement
22 Gewindeabschnitt
23 Klemmring
24 Querglied
25 Rückstellfeder
26 Dichtsitz
27 Dichtsitz
28 Tellerventil
29 Tellerventilfeder
30 Kolbenstangenrückholfeder
31 Tellerventilhalter
32 Hülse
33 Fläche
34 Luftfilter
35 Anschlag
36 Führungshülse
37 Flansch
38 Führungsfläche
39 Abschnitt
40 Vorsprung, Nase
41 Aussparung, Vertiefung
42 Verlängerung
43 Erweiterung
44 Rändelung
45 Kopf
46 Ringfläche
47 Gewindebohrung
48 Ausnehmung
49 Verschlußteil
50 Gewindeabschnitt
51 Kolbenteil
52 Kolbenteil
53 Anschlag
54 Gewindebolzen
55 Sprengring
56 Anschlagring.

Claims

1. Unterdruckbremskraftverstärker mit einem in einem Steuergehäuse angeordneten Steuerventil, das durch einen mittels einer Kolbenstange verschiebbaren Ventilkolben betätigbar ist, mit einer koaxial zur Kolbenstange verstellbar angeordneten Abstützhülse zur Abstützung einer die Kolbenstange entgegen der Betätigungsrichtung vorspannenden Kolbenstangenrückholfeder bzw. zur Änderung deren Vorspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützhülse (20) mit einem Verstellelement (21) zusammenwirkt, das gegenüber der Kolbenstange (7) axial verstellbar zumindest teilweise außerhalb des Steuergehäuses (5) angeordnet ist.

2. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellelement (21) durch eine auf einen Gewindeabschnitt (22) der Kolbenstange (7) aufschraubbare, vorzugsweise selbsthemmende Mutter gebildet ist.

3. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter mit einer Rändelung versehen ist.

4. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellbereich der Abstützhülse (20) durch zwei im Abstand voneinander angeordnete Anschläge (35, 53, 55, 56) begrenzt ist.

5. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Verstellbewegung der Abstützhülse (20) entgegen der Betätigungsrichtung begrenzende erste Anschlag (35) durch das der Kolbenstangenrückholfeder (30) zugewandte Ende des Gewindeabschnitts (22) gebildet ist.

6. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Verstellbewegung der Abstützhülse (20) in Betätigungsrichtung begrenzende zweite Anschlag (53) durch einen mit dem Verstellelement (21) zusammenwirkenden, auf der Kolbenstange (7) angeordneten Sprengring gebildet ist.

7. Unterdruckbremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (7) mit mindestens zwei radial gegenüberliegenden Flächen (33) versehen ist, die deren Festhalten ermöglichen.

8. Unterdruckbremskraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (8) zweiteilig ausgeführt ist und durch einen mit der Kolbenstange (7) zusammenwirkenden, im Steuergehäuse (5) drehbar gelagerten ersten Kolbenteil (51) sowie einen im Steuergehäuse (5) verdrehgesichert geführten, an einer die Ausgangskraft des Bremskraftverstärkers übertragenden Reaktionsscheibe (15) anliegenden zweiten Kolbenteil (52) gebildet ist, die mittels einer Gewindeverbindung (47) miteinander verbunden sind, wobei mit dem ersten Kolbenteil (51) eine koaxial zur Kolbenstange (7) angeordnete rohrförmige Hülse (32) im Eingriff steht, die an ihrem aus dem Steuergehäuse (5) herausragenden Ende eine radiale Erweiterung (43) aufweist, die ein Verdrehen der Hülse (32) ermöglicht.

9. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützhülse (20) auf der Hülse (32) verschiebbar und das Verstellelement (21) auf einem auf der Hülse (32) ausgebildeten Gewindeabschnitt (50) axial verstellbar angeordnet sind.

10. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellelement (21) teilweise innerhalb der radialen Erweiterung (43) angeordnet ist.

11. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 4 und 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der die Verstellbewegung der Abstützhülse (20) entgegen der Betätigungsrichtung begrenzende erste Anschlag durch das der Kolbenstangenrückholfeder (30) zugewandte Ende des Gewindeabschnitts (50) gebildet ist.

12. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 4 und 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der die Verstellbewegung der Abstützhülse (20) entgegen der Betätigungsrichtung begrenzende erste Anschlag durch einen mit dem Verstellelement (21) zusammenwirkenden Anschlagring (56) gebildet ist, der vorzugsweise innerhalb der Erweiterung (43) am Ende des Gewindeabschnitts (50) angeordnet ist.

13. Unterdruckbremskraftverstärker nach Anspruch 4 und einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der die Verstellbewegung der Abstützhülse (20) in Betätigungsrichtung begrenzende zweite Anschlag durch einen mit dem Verstellelement (21) zusammenwirkenden, auf der Hülse (32) angeordneten Sprengring (55) gebildet ist.

14. Unterdruckbremskraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Abstützhülse (20) ein Luftfilterelement (34) angeordnet ist.

15. Unterdruckbremskraftverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Verstellelement (21) ein mit dem Gewindeabschnitt (22, 50) zusammenwirkender Klemmring (23) vorgesehen ist.